Основные части гидравлического пресса
Станина гидравлического пресса складывается из двух поперечин, связанных между собой колоннами. По колоннам как по направляющим скользит подвижная поперечина, на которую при рабочем ходе передается давление от плунжера главного цилиндра, а при обратном ходе — от возвратных цилиндров.
Колонны пресса изготовляют коваными, в основном из стали 35. Поверхность колонн, по которым скользит подвижная поперечина, шепетильно шлифуется.
На финишах колонн для их крепления в основании и верхней поперечине нарезана резьба: в прессах упрочнением до 4 МН (40 тс) главная метрическая, в более замечательных прессах—небольшая упорная.
Крепление колонн в верхней поперечине и основании осуществляется посадкой колонны на бурты с коническими поверхностями либо посредством гаек. Первый вариант соединения надежно гарантирует от смещения колонн, но сложен в изготовлении.
Второй тип соединения изготовить несложнее, но монтаж его связан с трудностями, в особенности для больших прессов, поскольку для верхней плоскостей поперечины и подгона гаек приходится много раз вынимать колонны.
Гайки, соединяющие колонны с основанием и верхней поперечиной, делают цельными (для облегчения монтажа) либо разрезными—складывающимися из двух половин, каковые стягиваются болтами. Гайки изготавливают из кованых либо литых заготовок.
Рис. 1. Крепление колонн посадкой на гайки
Рис. 2. Подвижная поперечина пресса упрочнением 70 МН (7000 тс):
1 — отверстие под колонну, 2 — верхняя плита, 3—нижняя плита, 4 — ребро жесткости
Верхнюю поперечину, основание и подвижную поперечину изготавливают, в большинстве случаев, литыми в виде коробчатых конструкций с гнездами для размещения цилиндров и колонн. Гнезда усиливаются совокупностью ребер, что снабжает не только прочность, но и жесткость.
Для крепления инструмента на основании и подвижной поперечине предусматриваются пазы.
У больших прессов поперечины выполняются составными — складывающимися из нескольких частей, стягиваемых болтами. Для обеспечения нужного натяга болты перед затяжкой подогревают.
Сейчас вместо соединения частей болтами используют электрошлаковую сварку, благодаря которой не только понижается масса подробностей, но и возрастает ее прочность, и уменьшается время изготовления. Помимо этого, в этом случае возможно применять более простые и недорогие отливки.
Типовой цилиндр пресса продемонстрирован на рис. 55. Днище цилиндра возможно плоским либо куполообразным.
В зоне фланца на внутренней поверхности имеется расточка, в которой размещаются уплотнения, прижимное кольцо и направляющая втулка плунжера (последняя имеет напряженную посадку). На наружной поверхности цилиндра выполнены пояски для установки его в поперечине.
Рис. 3. Основание пресса упрочнением 50 МН (5000 тс):
1 — отверстие под колонну, 2 — верхняя плита, 3 — нижняя плита, 4 – ребро жесткости л
Цилиндр опирается на поперечину особым буртом (фланцем) либо плоским дном. В первом случае отверстие для подвода жидкости делается в купольной части, во втором —в стенке цилиндра.
В маленьких прессах цилиндр время от времени отливают заодно с верхней поперечиной. Цилиндры изготавливают в большинстве случаев коваными из углеродистой либо низколегированной стали, но время от времени делают литыми из стали 35Л.
Плунжеры перемещаются в цилиндра в направляющей медной втулке и имеют шлифованную рабочую поверхность достаточной твердости. Время от времени плунжеры делают пустотелыми, тогда посторонние частицы, имеющиеся в рабочей жидкости, оседают на дно плунжерной полости, не попадая в уплотнения.
Именно поэтому значительно уменьшается износ уплотнений.
Плунжеры изготавливают из чугуна, углеродистой, и легированной стали.
К подвижной поперечине плунжеры крепятся различными методами. В случае если пресс одноцилиндровый, употребляется твёрдое крепление.
В многоцилиндровых прессах боковые плунжеры соединяются с подвижной поперечиной посредством сферической плиты. Реже (в маленьких прессах) употребляется крепление разрезными полукольцами.
Работоспособность прессовой установки в громадной степени определяется надежностью используемых уплотнений, мешающих утечке рабочей жидкости. Уплотнения для неподвижных соединений представляют собой кольца и прокладки круглого, квадратного либо прямоугольного сечения, каковые устанавливаются между уплотняемыми поверхностями.
Эти уплотнения, используемые при давлениях от 20 до 45 МПа (200—450 кгс/см2), требуют предварительной затяжки. Они изготовляются из отожженной фибры и красной меди.
На трубопроводах низкого давления для прокладок употребляется листовая резина толщиной 5—7 мм (время от времени с прослойкой из ткани). Из вторых прокладочных материалов упомянем клингерит, что используется для уплотнения важных трубопроводов и мест паропроводов тёплой воды, и паронит (для трубопроводов перегретого пара).
Клингеритовые и паронитовые прокладки перед установкой размачивают в тёплой воде и натирают разведенным на масле графитом.
Рис. 4. Рабочий цилиндр с плоским дном:
1 — прижимное кольцо. 2 — уплотнения. Я — направляю [цая втулка. 4 — поясок
асбестовый шнур и Асбестовый картон используются в газо- и воздухопроводах.
В подвижных соединениях для герметизации штоков, плунжеров, поршней употребляются, в основном, манжетные уплотнения разной конструкции (рис. 57).
Их работа основана на принципе самоуплотнения: давлением рабочей жидкости податливая часть манжет прижимается к уплотняемой поверхности, предотвращая утечки.
На долговечность уплотнений значительно влияют материал, чистота и твёрдость обработки плунжера, уровень качества смазки, чистота эмульсии, ее температура и т. д.
Широкое распространение взяли шевронные многорядные манжеты, изготавливаемые из прорезиненной ткани в особых пресс-формах. Эти манжеты являются набором из нескольких колец (из этого наименование многорядные).
Количество колец в комплекте зависит от величины давления рабочей жидкости и диаметра уплотняемого плунжера (поршня, штока). Типоразмеры шевронных уплотнений определяются ГОСТ 22704—77.
Рис. 5. Варианты крепления плунжеров к подвижной поперечине:
а, б твёрдое крепление, в крепление посредством сферической плиты, г — крепление посредством полуколец
Рис. 6. Уплотнения:
а — шевронное неподвижное, б — шевронное подвижное, в — U-образное
Резиновые U-образные манжеты, и кольца круглого сечения по ГОСТ 9833—73 активно применяются в основном в клапанах управления. Но при тяжелых условиях работы — давление до 64 МПа (640 кгс/см2) и температура до 70 °С — надежнее шевронные уплотнения.
В клапанах используют кожаные манжеты. Но они владеют относительно низкой стойкостью, поскольку в воде растворяются соли, входящие в состав кожи.
В связи с тем что в гидравлических прессах начинают применять большие давления жидкости — до 160 МПа (1600 кгс/см2) приобретают распространение уплотнения из тефлона, нейлона, других полиамидов и капрона. К примеру, для герметизации цилиндров диаметром от 6 до 2000 мм применяют многорядные шевронные уплотнительные манжеты из полиамидной смолы (время от времени в комбинации с резинотканевыми манжетами).
